Innovation for perceptual learning

感知学习的创新

基本信息

批准号：
19H01090
负责人：
大西秀明
金额：
$ 28.29万
依托单位：
Niigata University of Health and Welfare
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究課題の目的は，①体性感覚機能を客観的に評価するためのバイオマーカーの探究，②体性感覚機能を向上させるための知覚学習法の開発，③知覚学習が運動遂行能に及ぼす影響の解明，④動物実験を通した知覚学習の神経基盤解明である．2022年度はまず，二点識別覚（2PD）および触覚方位弁別覚と脳構造との関連性をテーマにした研究成果を論文化した（Cerebral Cortex誌）．健康なボランティアを対象にして，特注の検査装置を用いて2PDを測定し，2PD閾値と3T-MRIスキャナーを用いて取得した個人のT1強調画像を対象にして算出した灰白質容積との関係性を解析した．その結果，2PD閾値が低いほど（すなわち体性感覚機能が優れているほど），中側頭回から下頭頂小葉までのGM容積が少ないことが判明した．このことから，皮質GM体積は体性感覚機能のバイオマーカーとなり得る可能性があることが明らかになった．この結果を踏まえ，同じ被験者を対象にして，脳磁界計測装置を用いて，体性感覚誘発脳磁界（ペアパルス抑制含む）および安静時脳磁界を計測し，2PDと誘発脳磁界および安静時脳活動との関連性を解析した．その結果，安静時脳活動において，一次体性感覚野と後頭頂葉との機能的結合（β帯域）の強度と2PD閾値とが正の相関関係を示すことが判明した．また，動物実験においては，青斑核への異なるリズムの電気刺激（0.1，１.0，4.0 Hz）が一次体性感覚野の興奮性に与える影響を解析した．その結果，1.0Hzでの刺激条件においてのみ，刺激中および刺激後60分まで一次体性感覚野の興奮性が増大することが判明した．すなわち，青班核への1.0Hzへの入力が知覚学習の効果を向上させる可能性が示唆された．現在これらのデータを整理し論文化を進めている．

该研究项目的目标是：（1）探索生物标志物以客观评估体感功能，（2）开发感知学习方法以改善体感功能，以及（3）感知学习对运动表现的影响。通过动物实验感知学习的神经基础。 2022年，我们首次发表了以两点辨别（2PD）、触觉方向辨别以及与大脑结构（大脑皮层）关系为主题的研究成果。使用定制的测试设备测量健康志愿者的 2PD，并分析 2PD 阈值和使用 3T-MRI 扫描仪获取的个体 T1 加权图像计算的灰质体积之间的关系。结果显示，2PD阈值越低（即体感功能越好），从颞中回到顶下小叶的GM体积越小。这些结果表明，皮质 GM 体积可以作为体感功能的生物标志物。基于这些结果，我们使用脑磁场测量装置测量了同一受试者的体感诱发脑磁场（包括配对脉冲抑制）和静息脑磁场，并测量了2PD、诱发磁场和静息脑磁场。分析了之间的关系结果发现，在静息大脑活动中，初级体感皮层与后顶叶之间的功能连接（β带）强度与2PD阈值呈正相关。此外，在动物实验中，我们分析了不同节律（0.1、1.0、4.0 Hz）的蓝斑电刺激对初级体感皮层兴奋性的影响。结果表明，仅在1.0Hz刺激条件下，初级体感皮层的兴奋性在刺激期间和刺激后60分钟内增加。换句话说，有人认为向蓝核输入1.0 Hz可能会提高感知学习的效果。我们目前正在整理这些数据并将其发表在论文中。

项目成果

期刊论文数量（64）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effects of transcranial random noise stimulation timing on corticospinal excitability and motor function

经颅随机噪声刺激时机对皮质脊髓兴奋性和运动功能的影响

DOI：
10.1016/j.bbr.2021.113479
发表时间：
2021
期刊：
Behavioural Brain Research
影响因子：
2.7
作者：
Hoshi Haruki;Kojima Sho;Otsuru Naofumi;Onishi Hideaki
通讯作者：
Onishi Hideaki

The effect of acute aerobic pedaling exercise on the inhibitory pathway in the primary somatosensory cortex and somatosensory function

急性有氧蹬踏运动对初级体感皮层抑制通路及体感功能的影响

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yamazaki Y;Yamashiro K;Onishi H;Otsuru N;Kojima S;Saito K;Sato D
通讯作者：
Sato D

新潟医療福祉大学神経生理Lab

新泻保健福祉大学神经生理学实验室

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

課題難易度の異なる運動練習が下肢の皮質脊髄路興奮性および抑制性に及ぼす影響

不同任务难度运动练习对下肢皮质脊髓兴奋性和抑制性的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Aoyama Toshiyuki;Kaneko Fuminari;Ohashi Yukari;Kohno Yutaka;岡和田愛実，金子文成;三木陽菜乃，齊藤慧，平賀大河，宮口翔太，大鶴直史，大西秀明;金子文成;神居寧，小島翔，大西秀明
通讯作者：
神居寧，小島翔，大西秀明

背外側前頭前野への経頭蓋ランダムノイズ刺激が触覚方位弁別能力にもたらす効果

经颅随机噪声刺激背外侧前额叶皮层对触觉方向辨别能力的影响